《新加坡开发出制备二维蓝磷材料的新工艺技术》

  • 来源专题:后摩尔
  • 编译者: shenxiang
  • 发布时间:2020-05-14
  • 据国防科技信息网4月30日消息,新加坡国立大学开发出制备二维蓝磷材料的新工艺技术,首次证明了通过硅原子插层到蓝磷-金(BlueP-Au)材料中,可以制备二维蓝磷材料。研究人员首先在金的(111)晶面上沉积一层黑磷,同时不断加热金表面从而制备单层蓝磷-金材料。随后硅材料会在加热作用下挥发出硅原子,这些原子将自发地插入蓝磷-金材料中,形成硅-金缓冲物。这种缓冲物的生成会破坏磷和金原子之间的分子键,从而在表面生成单层蓝磷材料。二维蓝磷材料具有较宽的带隙,在光电器件领域应用广泛。

    更多信息:More information: Jia Lin Zhang et al. Synthesis of Monolayer Blue Phosphorus Enabled by Silicon Intercalation, ACS Nano (2020). DOI: 10.1021/acsnano.0c00822

    文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c00822

  • 原文来源:http://www.dsti.net/Information/News/119188;https://phys.org/news/2020-04-synthesis-pure-layer-blue-phosphorus.html
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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-01-03
    • 冷冻电子显微镜(cryo-EM)提供了一种有效的方法来研究生物大分子的结构。直接电子检测和先进算法的技术突破使cryo-EM能够以接近原子的分辨率绘制生物大分子的精确结构细节。随着cryo-EM的扩展,许多研究人员的共同看法是cryo-EM的瓶颈在于样品制备。Cryo-EM要求将蛋白质颗粒悬浮在薄薄的玻璃化冰中以避免变性。为了实现这一点,无定形碳膜和多孔碳网格已被广泛使用。碳膜(通常为20 nm厚)不可避免地会引入电子散射,这会增加噪声并降低图像分辨率。 因此,有孔的碳网格(可在孔区域中形成溶液层)已被认为是用于高分辨率单粒子分析的首选冷冻电磁网格。但是,其并不适用于所有蛋白质。尽管有些蛋白质更喜欢附着在碳膜上而无法进入孔中,但另一些蛋白质却以折衷的方式停留在空气-水界面上。另外,冰厚度的不均匀性使得难以在整个网格上搜索薄冰区域,其中图像对比度对于高分辨率图像处理是最佳的。由于稀薄的冰块和高蛋白密度是蛋白质结构高分辨率重建的关键,因此可以解决这些问题将使cryo-EM受益。 2019年12月26日,颜宁团队在国际权威期刊PNAS上发表题为“High-yield monolayer graphene grids for near-atomic resolutioncryoelectron microscopy”的文章,开发了一种更方便,成本更低的方法来制造高质量的石墨烯冷冻EM网格用于单颗粒冷冻EM分析。 研究团队通过使用有机分子辅助转移方法将连续的单层石墨烯从其原始基板铜箔转移到多孔碳栅格上来制造石墨烯冷冻EM栅格。在转移过程中,通过使用一层薄的甲基丙烯酸甲酯(MMA)支撑石墨烯,该方法可以使悬浮的石墨烯非常高地覆盖孔区域。 来自不同地区的统计数据表明,悬浮的单层石墨烯的平均产率约为99%,高于任何先前报道的功能性石墨烯冷冻EM网格。使用这种方法获得的高石墨烯产量在批次之间是一致的。此外,清洁工艺足以去除大多数有机分子残留物并获得清洁的石墨烯表面。整个制造过程大约需要几个小时,并且可以批量生产多达数百个网格,而无需特殊的设备或大量的试剂。 冷冻电子显微镜(cryo-EM)代表了生物大分子结构测定的前沿技术。然而,与低温样品制备相关的技术挑战限制了cryo-EM无法实现更广泛的目标物的更高分离度。 该研究证明了高产量的单层石墨烯支撑膜改善了低温样品的质量。到目前为止,使用这种方法,已经通过cryo-EM和最少的数据集实现了最小蛋白质的最高分辨率结构。该技术为更接近原子分辨率的cryo-EM的更通用的冷冻样品制备铺平了道路。
  • 《新加坡A*STAR研发改善碳纤维飞机部件维修的新工艺》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-03-25
    • A*Star团队正在帮助专门从事飞机维护、修理和大修的新加坡公司加深对高技术碳纤维部件修理技术的了解。 碳纤维结构的强度足以取代通常由钢制成的航空电子部件。但是,当这些轻质材料损坏时,需要特殊的维修技术,以确保它们仍然能够承受机械负荷。技术人员通常会从缺陷部位切割出楔形块,然后用胶水粘在预先制作好的补丁上。最后,将组件放入称为热压罐的加压烘箱中,以除去挥发性气体并固化粘合剂。 然而,基于热压罐的维修技术不适用于用来维护不能从飞机上移除的超大部件,如机翼或机身。来自新加坡科技研究局(A*STAR)下属新加坡制造技术研究所(SIMTech,Singapore Institute of Manufacturing Technology)的Stefanie Feih和同事现在已经研究了一种在碳纤维结构仍在飞机上的情况下修补碳纤维结构的技术。 该团队研究了一种双真空减压工艺,在贴片顶部放置一个包含内部柔性真空袋的刚性盒子。通过在该腔室中创建第二个不同的真空度,可快速从维修材料中去除挥发性气体。然后将贴片转移到飞机上以完成固化步骤。 “双重真空减压为本已非常复杂的维修方案增添了一个额外的步骤,”Feih说。 “修复过程需要对表面进行高精度的表面温度控制,而且内部特征通常很复杂。进行大规模修复会使过程复杂化。” 最终补丁中的高孔隙率是碳纤维修复过程中的一个重要问题,因为空隙会降低机械强度。研究人员发现,用于粘合修复补片的粘合剂薄膜也可以捕获挥发性气体,从而产生额外的空隙。然而,发现双真空减积工艺几乎完全消除了所有修复几何形状的粘合膜和修补补片中的孔隙率。 “这些调查结果突出了为什么你需要在航空枢纽城市中拥有高技能的劳动力,”Feih说。 “这对于吸引运营商到新加坡至关重要,我们开展了这个项目,以提高对当地公司复合结构维修流程的理解。” Feih及其同事还通过机械测试从简单的层压薄膜到更复杂的楔形形状的配置来检查贴片几何形状的影响。在这里,圆形三维修复在张力下证明本身比简化的二维形状更强。需要进一步研究以确定在飞行期间真实部件所经历的复杂条件下的最佳改进。 补充资料 A*STAR (Agency for Science, Technology and Reseach)A*STAR是新加坡最大的研究所。类似中国的中国科学院、德国的马普所,致力于发展领先的科学技术,并将其应用到实际中去。它拥有好多子所,其中包括新加坡制造技术研究所Singapore Institute of Manufacturing Technology (SIMTech)。